爆破开挖工程施工方案

爆破开挖工程施工方案一、总则（一）方案目的为规范大连矿石专用码头爆破开挖工程施工全过程，明确爆破方法、参数设计、施工组织、安全保障及器材设备配置等要求，确保爆破施工安全、高效、有序进行，满足工期进度及质量标准，保护周边建筑物及人员安全，特制定本方案。（二）编制依据本工程施工图纸、地质勘察报告及相关技术文件；《爆破安全规程》（GB6722-2014）；《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）；《土方与爆破工程施工及验收规范》（GB50201-2012）；国家及地方关于爆破作业的相关法律法规及管理规定。（三）适用范围本方案适用于大连矿石专用码头爆破开挖工程，涵盖挖方区、回填区的石方爆破开挖，包括深孔爆破、预裂爆破、浅孔爆破等施工全过程。二、工程概况（一）基本情况工程地点：大连市金州区大孤山半岛东南岸，距离大窑湾港区约4km；爆破规模：总体爆破方量约586万m³，开挖区域呈斜状长条形，较长侧开挖长度约840m，较短侧约680m；基底标高：分为34.0m和40.0m两种；开挖深度：最高开挖点挖深58m，边坡开挖最高处约85m，边坡坡脚开挖长度约2033m，面积58020m²。（二）周围环境爆区南、北两侧无建筑物及其他设施；东侧距爆破区边缘120m处有3处砖砌建筑物；西侧距爆破边缘660m有民房；爆破施工需确保周边建筑物及人员安全。（三）工程地质表层：丘陵表面为厚0.5～3.8m松散的残坡积碎石层、混合粉土或粉质粘土；板岩分布区：▽40m左右以下为板岩，分为强风化、中风化、微风化三个等级：强风化板岩：厚度0.3～1.6m，黄褐色、黄色，多风化成碎块或碎片状，原始层理清晰；中风化板岩：黄褐色、灰色，薄层状，层理发育，岩芯多呈碎块或碎片状，厚度0.6～9.1m，可爆性较好；微风化板岩：浅砂褐色，薄层状结构致密，质地坚硬，岩芯较完整，多为柱状，爆破易出现大块；石英岩：灰白色、灰色，以中风化为主，块状，坚硬性脆，节理裂隙发育，厚度0.5～6.4m，钻孔及爆破难度大，可爆性较差。三、爆破方法确定（一）爆破施工要求安全要求：确保人员、设备及周边建筑物安全，控制爆破振动、飞石等有害效应；进度要求：每日爆破土石方量满足工期安排，预留一定富余量；质量要求：用于回填的石料粒径及级配符合要求；边坡及基底稳定，坡面允许偏差±300mm，场平标高误差0～-100mm，边界位置误差≤±200mm；适配性要求：根据边坡、落底、改炮等不同场景，采用对应的爆破方法及施工机具。（二）爆破方法选择1.深孔爆破适用于开挖深度＞4m的区域：钻孔设备：潜孔钻机，孔径＞120mm；布孔方式：梅花形或矩形布孔；起爆方式：双网路起爆；分层开挖：开挖深度＞12m时，采用分层开挖，分层高度12m，每层作业面按方量要求分期分次爆破，控制爆破规模，确保周边安全及运输需求。2.浅孔爆破适用于开挖深度＜4m、落底（底部整平）、改炮（大块改小）、坡面欠挖处理、截水沟开挖等场景：钻孔设备：手风钻，孔径Ф40mm；特点：孔深较浅，爆破规模小，作为深孔爆破的辅助补充。3.预裂爆破适用于永久性或半永久性边坡地段开挖：施工方式：在边坡坡顶位置预留10～12m岩体，按12m分层高度单独爆破开挖；目的：减少爆破对保留边坡的影响，保证边坡稳定。四、爆破参数选择（一）深孔爆破参数根据钻机孔径不同，分为140mm和115mm两种参数设计：1.孔径140mm（阿托拉斯XAHS365型等钻机）梯段高度H：12m（综合考虑边坡设计、开挖高度、渣堆堆高及施工装料便利性）；超钻深度h：h=(0.1～0.2)H，初期因上部岩石风化、节理裂隙发育，取h=0.1H=1.2m，孔深13.2m；后续根据岩石性质调整；前排炮孔底板抵抗线W1：W1=kd（k为与岩石抗压强度系数f相关的系数，f=12～15，取k=34），计算得W1=4.8m；孔距a：a=mW1（m为炮孔邻近系数，取1.0），得a=4.8m；排距b：b=asin60°，得b=4.1m；单孔装药量Q：前排炮孔：Q=qW1aH（q=0.5～0.6kg/m³，暂取0.5kg/m³），H=12m时，Q=138kg；后排炮孔：Q=qabH（q=0.55～0.65kg/m³，暂取0.6kg/m³），H=12m时，Q=142kg；炮孔堵塞长度l：l≥0.8W1=3.8m，前排炮孔堵塞长度4.8m，后排4.0m，满足要求。不同孔深对应的深孔爆破参数详见下表：爆破高度H(m)钻孔深度L(m)炮孔间距a(m)炮孔排距b(m)单孔装药量Q(kg)装药长度(m)堵塞长度l(m)备注66.63.53.0382.54.1初始参考参数，可根据爆破试验调整77.73.53.0442.94.888.84.03.5674.44.499.94.54.0976.33.61011.04.54.01087.04.01112.14.84.11308.43.71213.24.84.11429.24.01314.34.84.115410.04.31415.44.84.116511.04.41516.54.84.117711.55.02.孔径115mm（英格索兰VHP700型等钻机）梯段高度H：12m；超钻深度h：h=(0.1～0.2)H；前排炮孔底板抵抗线W1：计算得4.1m；孔距a：4.1m；排距b：3.5m；单孔装药量Q：前排炮孔：100kg；后排炮孔：103kg；炮孔堵塞长度l：l≥0.8W1=3.4m，前排堵塞长度4.1m，后排3.8m，满足要求。不同孔深对应的深孔爆破参数详见下表：爆破高度H(m)钻孔深度L(m)炮孔间距a(m)炮孔排距b(m)单孔装药量Q(kg)装药长度(m)堵塞长度l(m)备注66.63.53.0383.53.1初始参考参数，可根据爆破试验调整77.73.53.0444.03.788.83.53.0504.64.299.93.83.2666.03.91011.03.83.2736.44.61112.14.13.5958.63.51213.24.13.51039.43.81314.34.13.511210.24.11415.44.13.512111.04.41516.54.13.513011.84.73.炮孔布置优先采用梅花形布孔，条件不允许时采用矩形布孔。4.装药结构采用一层装药形式，上部用钻孔渣料或黄土堵塞，严防堵孔；炮孔无水时，使用铵油炸药，2#岩石硝铵炸药作起爆体；炮孔有水时，处理完积水后使用防水乳化炸药（140mm炮孔用直径120mm乳化炸药卷，120mm炮孔用100mm或90mm药卷）；每个炮孔安置两个起爆体，确保准爆。5.起爆网络采用非电塑料导爆管起爆系统；每个炮孔内装2发15段孔内起爆雷管，孔外用5～7段非电毫秒雷管作接力式微差，实现炮孔逐排或分组起爆，减少爆破振动，提高岩石破碎率；network连接完毕后，用电雷管或8#工业火雷管引爆。（二）预裂爆破参数边坡预裂爆破采用Ф115钻头钻机钻孔，钻孔角度与设计边坡坡度一致（53.1°），采用不耦合装药结构，先于其他炮孔起爆，形成预裂缝阻隔爆破波传播。孔深L：台阶高度12m，1:0.75坡度时，计算得L=15m，考虑超钻量1m，最终L=16m；炮孔间距a：a=(7～14)d（d为炮孔直径），先取a=1.2m进行试验，根据地质情况及爆破效果调整；线装药密度QL：参考工程数据，取0.4～0.8kg/m，先以小药量试验，再调整；装药结构：采用不耦合装药，使用Ф32mm的2#岩石硝铵炸药或乳化炸药，药卷均匀捆绑在竹片上，导爆索起爆；不耦合系数：炮孔直径120mm，药卷直径32mm，不耦合系数3.75；堵塞长度l：取1.8m（一般为15d）；起爆网络：边坡预裂孔用导爆索联网，先于主爆孔起爆，间距时间110～200ms，主爆孔遵循靠近临空面先响、逐排起爆原则。（三）浅孔爆破参数适用于落底、解炮、水沟开挖、便道施工、边坡修正等：孔径：YT28型风钻钻孔，孔径38～40mm；孔深H：≤4m；孔间距a、排间距b：均为1.0～1.2m；单孔装药量Q：Q=qabH（q取0.3～0.4kg/m³）；改炮时q=0.05～0.1kg/m³；注意事项：加强堵塞，装药前检查炮孔周围有无爆破震动裂隙，发现裂隙减少装药量或停止装药，防止飞石危害。五、钻爆施工组织（一）钻爆施工原则满足每日运输方量要求；分多个作业区域，每个区域设2～3个工作面；方量集中、边坡较高地段按先上后下施工顺序；边坡预裂爆破与主爆区爆破同步进行，避免增加刷坡难度。（二）钻爆作业区域划分将爆区分为六个区域，每个区域配备专业爆破分队，同步开工，确保日产量落实。（三）各作业区分层作业1.第一区域概况：最高挖深约76m，挖方约65万方，边坡3层台阶，开挖至▽34m；分层：按12m一层，分3层开挖；钻机配置：1台钻机在▽58m以上区域（含边坡预裂爆破），1台在▽46～58m平台；上部完工后移至▽34～46m平台。2.第二区域概况：最高边坡约91m，挖方约110万方，长条形，开挖至▽40m；分层：按12m一层，分4层开挖；钻机配置：1台先在▽76m以上钻孔（钻至▽76m），1台在▽52～64m平台；▽76m以上完工后，钻机调至▽64～76m平台，下方钻机调至▽40～52m平台，按顺序作业。3.第三作业区概况：边坡最高约110m，挖方约130万方，开挖至▽40m；钻机配置：2台钻机，1台在最高处作业，1台在▽80m天然平台作业，按顺序推进。4.第四区概况：最高边坡约120m，挖方约140万方，区域最低▽62.9m，呈盆地状；作业顺序：先进行▽62.9m以上部分，下部待3区或5区开挖出临空面后施工。5.第五区概况：最高边坡高度101.5m，5个边坡台阶，挖方约100万方；钻机配置：1台在上部钻孔，1台在中间▽53～61m平台，以两条山沟为临空面爆破。6.第六区概况：挖方约25万方，以刷坡为主；作业方式：从上到下分层开挖。（四）钻爆施工顺序施工工艺流程：炮孔布置→钻孔→炮孔验收→火工品核算→装药→网路连接→堵塞→安全警戒→起爆→爆后检查→清渣；施工注意事项：炮孔布置由工程技术人员进行，标志明显，带司钻人员现场交接；钻孔减少孔口误差和倾斜误差；炮孔验收和火工品核算由爆破工程师负责，及时调整装药量；装药由持证爆破员操作，网路连接由爆破工程师进行，连接后检查，无关人员撤离；堵塞用钻孔碎渣或黄土，保护塑料导爆管；警戒人员尽职，总指挥确认警戒完毕后下达起爆命令；爆后检查安全后方可清渣。（五）钻爆施工便道安排主干道形成后，各施工区按等高线设置环形作业平台，与主干道相连，保障运输畅通。（六）钻爆作业人员安排技术管理：2名持有“爆破工程技术人员安全作业证”的工程师，分别负责技术和安全工作；区域配置（每个作业区）：爆破工2名；安全员1名；司钻人员8名（两台钻机三班两倒）；辅助人员4名（清孔、排水、辅助警戒）；区域分队长1名（组织协调）。六、安全验算（一）爆破振动安全校核计算公式：V=K(Q¹/³/R)ᵅ（《爆破安全规程》GB6722-2014）；参数取值：V为质点振动速度（cm/s），K=150（坚硬石质），α=1.5（衰减指数），Q为一次爆破最大分段药量（kg），R为爆区中心至建筑物距离（m）；安全标准：砖结构民房允许震动速度2～3cm/s；计算结果：R=120m，V=2cm/s时，Q=307kg，即距民房最近处分段装药量≤307kg；不同距离允许分段装药量详见下表：R(m)120150180220250280310350Q(kg)307600103618922777390252967622（二）爆破飞石距离估算深孔爆破飞石距离计算公式：RF=1.57D（D为炮孔直径），D=140mm时，RF=220m。（三）爆破安全警戒距离根据《爆破安全规程》，结合飞石距离，确定本工程警戒距离为300m。七、爆破安全措施（一）安全指挥系统爆破总指挥：负责整体安全指挥、组织协调，统一安排爆破时间及警戒；爆破技术组：负责布孔、装药量计算、网路设计及实施；施工组：落实钻孔、装药、堵塞等工作，装药人员持证上岗；安全警戒组：分5～6小组，每组2人，佩戴“警戒”袖标，配备红旗、口哨及对讲机；群众工作组：联系协调周边居民，提前告知爆破时间、撤离要求。（二）爆破警戒警戒时间：提前15～20min开始；警戒范围：距爆区至少300m，设在道路、山梁等通视良好处；警戒流程：由爆区向外清查，通知人员、设备撤离，确认安全后向总指挥汇报；信号要求：警戒开始、准备起爆、解除警戒设明确信号。（三）爆炸物品管理持证上岗：爆破员、安全员持有效证件，其他人员禁止操作；领用清退：当日领用、当日使用，剩余器材清点后退回库房，严禁私存；现场看管：安全员现场监护，防止丢失；短途运输：专人押运，防止遗失。（四）其他安全要求爆破时间：确定每日固定爆破时间，按时作业；禁止作业天气：黑夜、大雾天禁止爆破；雷雨天气尽量停止，装药途中遇雷雨，禁用电雷管；爆后检查：起爆后等待足够时间（不少于15min），由爆破工程师检查，确认无盲炮、残爆后，方可解除警戒。八、爆破器材配置爆破器材名称规格型号数量备注2#岩石硝铵炸药Ф32mm280t铵油炸药2000t乳化炸药300t非电毫秒雷管15段（15m导爆管脚线）60000发非电毫秒雷管15段（10m导爆管脚线）20000发非电毫秒雷管5-7段（8m导爆管脚线）20000发电雷管瞬发5000发工业火雷管8#100000发导火线100000m导爆索20000m导爆管30000m注：以上为估算量，实际施工中每15天提交一次器材使用单。九、施工机械设备配置机械名称型号规格额定功率/容量/吨位出厂时间进退场时间数量（台）新旧程度潜孔钻KQ120Ф1202000.4开工前半个月～开工后13个月890%潜孔钻KQ140Ф1401999.5开工前半个月～开工后13个月385%风钻ZS32Ф322000.4开工前半个月～开工后13个月1090%风镐GJ-71999.8开工前半个月～开工后13个月1085%柴动空压机QY-12/712m³/min2000.8开工前半个月～开工后13个月1190%挖掘机SK072m³2000.5开工前半个月～开工后13个月490%挖掘机PC400(UH181)2.2m³1999.5开工前半个月～开工后13个月885%自卸汽车STYER20t1999.10开